申请人主要从事微生物生态与全球变化研究。在过去十年主要取得以下二方面创新性研究成果：一，首次发现大气CO2浓度升高条件下土壤丛枝菌根真菌促进有机碳分解，并提出一全新的丛枝菌根真菌调控土壤碳氮循环理论框架；二，首次发现一个大气CO2浓度升高促进稻田生态系统土壤阳离子养分释放新机制。主要研究成果以第一作者分别发表在国际著名期刊Science和Ecology Letters。申请人今后的研究重点是以前期提出的理论框架为指导，结合现代微生物分子生态学、生物学以及基因组学技术，深入探究丛枝菌根真菌调控土壤碳氮耦合的新机制；预计研究成果将进一步引领国际菌根生态学的发展方向。

I am interested in understanding the underlying mechanisms by which how microbes regulate carbon and nutrient cycling in the context of climate change. Over the past decade, we, for the first time, discovered that: 1) atmospheric CO2 enrichment increases soil organic carbon decomposition through stimulating the growth of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF); 2) atmospheric CO2 enrichment facilitates cation release from paddy soils. This research has enormously advanced our conceptual understanding of terrestrial ecosystems in response to climate change. The major findings of my research have been published in the high profile international journals Science and Ecology Letters. In the near future, we will combine the modern technology of microbial ecology and biology to further explore the AMF-moderated coupling of carbon and nitrogen transformations in soil. I believe our research will continue to lead the ecology of arbuscular mycorrhizae.

碳与氮的地球生物化学循环过程是理解生态系统对全球变化响应的一个核心问题。过去十多年研究表明土壤丛枝菌根真菌在全球碳与氮循环中扮演重要的角色，因此越来越成为生态学家们关注的重点和热点。但是，过去的研究往往将丛枝菌根真菌调控碳与氮研究割裂开来，从而阻碍我们对于碳氮的地球生物化学循环乃至整个地球生态系统对气候变化的响应有一个完整清晰的理解。我们在前期发表在Science上的文章提出一个理论框架，将丛枝菌根调控的碳氮循环有机联系起来。本研究以此理论框架为指导，提出一个新的研究假设：丛枝菌根趋于向有机碳分解区域拓展，并在分解区域与土壤腐生微生物形成一种互惠关系。 我们针对菌根对不同养分富集区域的响应以及其对不同形态氮吸收的机理设计了一系列相关实验，利用受控实验、稳定同位素示踪并结合核酸探针和新一代测序等技术手段对相关科学问题进行研究。首先，我们的研究发现植物的根系与菌根真菌在养分吸收的过程中具有互补的作用；同时，不论内生菌根还是外生菌根真菌均有向有机质富集区域拓展的趋势，上述研究成果以第一单位和通讯作者发表在国际生态学期刊《Ecology》。其次，通过研究我们发现丛枝菌根真菌对于铵态氮具有吸收偏好性，并且对于N、P的吸收和转运具有协同效应,该研究结果目前正在整理发表中。受本项目资助相关研究以通讯作者发表在《Ecology》(2016)、《ISME Journal》(2017)和《Science》(2018)。受本项目资助获的研究成果将有助于我们更好地理解碳氮元素的地球生物化学循环以及陆地生态系统对未来气候变化的响应。